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切片可以看成是数组的引用#xff08;实际上切片的底层数据结构确实是数组#xff09;。在 Go 中#xff0c;每个数组的大小是固定的#xff0c;不能随意改变大小#xff0c;切片可以为数组提供动态增长和缩小的需求#xff0c;但其本身并不存储任何数据。
…切片的声明
切片可以看成是数组的引用实际上切片的底层数据结构确实是数组。在 Go 中每个数组的大小是固定的不能随意改变大小切片可以为数组提供动态增长和缩小的需求但其本身并不存储任何数据。
// 数组的声明
var a [5]int //只指定长度元素初始化为默认值0
var a [5]int{1,2,3,4,5}// 切片的声明
// 方法1直接初始化
var s []int //声明一个长度和容量为 0 的 nil 切片
var s []int{1,2,3,4,5} // 同时创建一个长度为5的数组
// 方法2用make()函数来创建切片
var s make([]int, 0, 5)// 切分数组var 变量名 []变量类型 arr[low, high]low和high为数组的索引。
// 记住规则为左闭右开
var arr [5]int{1,2,3,4,5}
var slice []int arr[1:4] // [2,3,4]
切片的长度和容量
切片的长度是它所包含的元素个数。切片的容量是从它的第一个元素到其底层数组元素末尾的个数。切片 s 的长度和容量可通过表达式 len(s) 和 cap(s) 来获取。
s : []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
fmt.Println(s, len(s), cap(s))
// output: [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] 10 10s1 : s[0:5]
fmt.Println(s1, len(s1), cap(s1))
// output: [0 1 2 3 4] 5 10s2 : s[5:]
fmt.Println(s2, len(s2), cap(s2))
// output: [5 6 7 8 9] 5 5
切片追加元素后长度和容量的变化
append 函数
Go 提供了内建的 append 函数为切片追加新的元素。
func append(s []T, vs ...T) []Tappend 的返回值是一个包含原切片所有元素加上新添加元素的切片。
s : []int{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
fmt.Println(s, len(s), cap(s))
sResult : append(s, 11)
fmt.Println(sResult, len(sResult), cap(sResult))
// output:
// [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9] 10 10
// [0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11] 11 20这个时候我们就可以发现当我们 append 元素进入切片时原切片的长度以及容量都发生了变化但是它们的变化为什么会这样呢
下面我们一起看看源码是怎么实现的。
切片的源代码学习
Go 中切片的数据结构可以在源码下的 src/runtime/slice.go 中查看。以下源代码基于 go1.16.7 版本。
切片的结构体
切片作为数组的引用有三个属性字段指向数组的指针、长度和容量。
type slice struct {// 指向底层数组的指针array unsafe.Pointer// slice 当前元素个数即 len() 时返回的数len int// slice 的容量即 cap() 时返回的数cap int
}
切片的扩容
slice 通过调用 append 函数来针对slice进行尾部追加元素如果此时 slice 的 cap 值小于当前 len 加上 append 中传入值的数量就会调用 runtime.growslice 函数进行扩容。 我们这里只放出基本的扩容规则的代码解析如果对内存对齐、数据拷贝等感兴趣可自行查看对应的源码。
基本扩容规则
func growslice(et *_type, old slice, cap int) slice {newcap : old.capdoublecap : newcap newcap// 如果新容量大于旧容量的两倍则直接按照新容量大小申请if cap doublecap {newcap cap} else {// 如果原有长度小于1024则新容量是旧容量的2倍if old.len 1024 {newcap doublecap} else {// 按照原有容量的 1/4 增加直到满足新容量的需要for 0 newcap newcap cap {newcap newcap / 4}if newcap 0 {newcap cap}}}
}从源码来看实际上可以整理出几个规则
当原切片长度小于 1024 时新的切片长度直接加上 append 元素的个数容量则会直接 *2当原切片长度大于等于 1024 时新的切片长度直接加上 append 元素的个数容量则会增加 1/4
总结
切片是一个结构体保存着切片的容量长度以及指向数组的指针数组的地址。从源码来看当一个切片进行扩容时会进行 growslice这是一个花销较大的操作在日常开发中如果能明确知道切片的长度或者容量时我们需要在初始化的时候声明避免切片频繁扩容而带来的花销。
